[实用新型]应用热泵技术制热的集能灶

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种灶具，具体是一种应用热泵技术制热的集能灶。

背景技术

灶具是人类生活的必需品，而目前现有的各类灶具普遍具有以下缺点：1）、消耗大量能源，包括柴、煤、燃油、燃气、电能等；2）、以柴、煤、燃油、燃气为能源的灶具，产生明火，导致火灾危险产生的几率较大，同时使用时也会对环境产生污染，而使用电能的灶具，热效率低，耗电量大。

热泵是一种从低温热源吸热并将热能送往高温热源的循环设备，现在我国主要被利用的热泵技术按热源分类可分为四类：太阳能热泵、水源（海水、污水、地下水、地表水等）热泵、地源（包括土壤、岩石、地下水）热泵、空气源热泵。尤其是在最近的几年，热泵技术发展很快，热泵系统的效率系数COP（COP指热泵的输出热量与热泵的压缩机及其它元件所消耗电量之间的关系）不断提升，已经大量应用到制备生活热水、烘焙作业、生活采暖、各类温室、以及需要热能的各种生产工艺之中。热泵技术的优点是：节能、环保、卫生、清洁、安全等。随着热泵理论的深入发展，热泵技术的应用将越来越广泛，尤其是在家居生活中，已有相关的技术在灶具领域应用，比如利用热泵吸收火焰外溢的余热以及烟气中的余热，用于家庭热水器制备热水或用于其它设备，虽然节省了能源，但灶具加热采取的仍然是传统的方法，其缺陷仍然存在。 

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题，克服现有技术的缺陷，利用热泵技术提供一种环保节能的集能灶及其构成方法，取代传统的灶具加热方式。

本实用新型的技术方案是：

一种应用热泵技术制热的集能灶，包括灶台、集能系统和控制系统，其特征在于，

所述集能系统包括：

1）、集热器、流经集热器的热载体和用于推动所述热载体流动的风机或液泵；

风机或液泵的作用是促进热载体的流通，提高热泵系统通过热载体在周围自然环境中收集热能的效率，所述热载体为从周围环境中的热源吸收了热量的介质，可以是空气、水或其它导热液体。热源可以是环境空气、自然水源、大地土壤岩石、吸收了太阳热能的热水、生活余热废水等低位热源的一种或几种，也可以是冰箱（冰库）以及空调等电器工作时散出的废热等。

2）、热泵系统；

所述集热器设置在所述热泵系统的蒸发器上，与所述蒸发器为一体，所述蒸发器为所述热泵系统的热能输入端，所述热泵系统的热能输出端是位于灶台上方的灶口。所述热泵系统的外侧还设有隔温层，用于阻断热泵系统收集的热能向周围环境扩散的路径，避免热能损失。

进一步的技术方案还包括：

所述热泵系统为多级制热系统，使用多个工作在不同温度范围的热泵单元按工作温度由低到高的顺序前后衔接构成。

作为优选，可将所述热泵系统设置为二级制热模式，包含低温热泵单元和高温热泵单元，所述低温热泵单元和高温热泵单元之间设有用于热量传递的冷凝/蒸发器，所述冷凝/蒸发器为一封装了低温热泵单元的冷凝管路、高温热泵单元的蒸发管路以及导热介质的热交换设备；

所述低温热泵单元设有低温压缩机，所述蒸发器的出口与低温压缩机的入口连接，所述低温压缩机的出口与所述冷凝/蒸发器的冷凝管路的入口连接，所述冷凝/蒸发器的冷凝管路的出口通过设有低温节流阀的管路与所述蒸发器的制热工质入口连接，构成所述低温压缩机的循环回路；

所述高温热泵单元设有高温压缩机，所述高温压缩机的入口与所述冷凝/蒸发器的蒸发管路的出口连接，所述高温压缩机的出口通过供热管路与所述灶口连接给灶口供热，穿过灶口后的供热管路与制热工质储液罐连接，所述制热工质储液罐再通过设有高温节流阀的管路与所述冷凝/蒸发器的蒸发管路的入口连接，构成所述高温压缩机的循环回路。

进一步地，所述集能系统还包括一套用于储存热载体或制热工质余热的储能罐，所述储能罐分隔设为低温区、中温区、高温区三个区域：

所述低温区设有储能罐的集热器，该集热器设置在所述热载体的传输通道中；

所述中温区设有中温热交换器，所述中温热交换器通过分支管路并联设置在低温节流阀与冷凝/蒸发器的冷凝管路之间的主管路上；

所述高温区设有高温热交换器，所述高温热交换器通过分支管路并联设置在所述灶口与制热工质储液罐之间的主管路上。

本实用新型的控制系统包括： 

1）、设置在灶台上的控制面板，所述控制面板上设有显示整体设备运行参数的多个显示器和相应的控制按键；

2）、温度传感器和设置在电路上的电量传感器；